(57)【要約】【課題】液体流路内に圧電材料の粒子が侵入することを防止する。【解決手段】まず、振動板３１と、流路ユニット４の一部を構成するプレート４１〜４７の７枚のプレートとを積層して金属拡散接合により接合する（第１接合工程）。次に、インク流路内に水を充填し（充填工程）、この水を固化させる。その後、振動板３１の上面に、複数の圧力室１４を覆うように、ＡＤ法により圧電材料の粒子を振動板３１上に堆積させることにより圧電層３２を形成する（圧電層形成工程）。その後、圧電層３２、振動板３１、及び、プレート４１〜４７を所定のアニール温度以上に加熱して、圧電層３２に対して熱処理を施す（アニール処理工程）このとき、インク流路内の氷は、熱により融解してノズル２０から流れ出すとともに、アニール温度が水の気化温度よりも高いため蒸発し、インク流路内から完全に排出される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力室を含む液体流路が形成された流路構造体と、前記流路構造体の一表面に少なくとも前記圧力室を覆うように配置された振動板及び前記振動板の前記圧力室と反対側に配置された圧電層を含んだ圧電アクチュエータと、を備えており、前記流路構造体または前記振動板に、前記液体流路に連通する開口が形成された液体移送装置の製造方法であって、
前記振動板と前記流路構造体とを積層して接合する第１接合工程と、
前記液体流路内に流動性を有する充填剤を充填する充填工程と、
前記第１接合工程及び前記充填工程の後、前記振動板の前記圧力室と反対側の面に、エアロゾルデポジション法により圧電材料の粒子とキャリアガスとを含んだエアロゾルを噴きつけて前記圧電材料の粒子を堆積させて、圧電層を形成する圧電層形成工程と、
前記圧電層形成工程の後、前記液体流路内から前記充填剤を排出する排出工程と、を備えていることを特徴とする液体移送装置の製造方法。
【請求項２】
前記充填剤は、温度が低い場合に比べて、温度が高い場合に流動性が高くなる材料からなり、
前記排出工程において、前記圧電層形成工程よりも前記液体流路内の温度を上げることを特徴とする請求項１に記載の液体移送装置の製造方法。
【請求項３】
前記圧電層形成工程の後、前記圧電層を加熱するアニール処理工程をさらに備えており、
前記排出工程は、前記アニール処理工程と同時に行うことを特徴とする請求項２に記載の液体移送装置の製造方法。
【請求項４】
前記充填工程の後、前記充填剤を前記液体流路内に滞留する流動性となる温度にすることを特徴とする請求項２または３に記載の液体移送装置の製造方法。
【請求項５】
前記圧電層形成工程は、大気圧より減圧した状態で行い、
前記充填剤は、前記減圧した状態で固化する材料であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の液体移送装置の製造方法。
【請求項６】
前記圧電層形成工程の後であって、前記排出工程の前に、前記開口において露出した前記充填剤の表面に堆積した前記圧電材料の粒子を除去する除去工程をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体移送装置の製造方法。
【請求項７】
前記排出工程の後、前記振動板と接合された前記流路構造体と、前記圧力室に連通する吐出口が形成されたプレートとを接合する第２接合工程をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体移送装置の製造方法。
【請求項８】
前記開口は、前記振動板の前記圧力室と反対側の面、または、前記流路構造体の前記振動板と接合される面に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の液体移送装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体移送装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体を移送する液体移送装置として、圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、圧力室を覆う振動板及び振動板の圧力室と反対側の面に配置された圧電層を有し圧力室内のインクに圧力を付与するように構成された圧電アクチュエータとを有するインクジェットヘッドが知られている。
【０００３】
ここで、圧電アクチュエータの圧電層を成膜する方法としては、従来から様々な方法が知られているが、その中でもエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）により成膜する方法が知られている。ＡＤ法とは、圧電材料の粒子とキャリアガスとを含んだエアロゾルを高速で振動板に噴きつけて圧電材料の粒子を堆積させて圧電層を形成する方法である。このＡＤ法による成膜において、振動板が薄いと、高速で噴きつけたエアロゾルが振動板に衝突する際の衝突エネルギーによって振動板が変形するおそれがある。したがって、振動板を変形させないためには、振動板の剛性を高める必要がある。しかし、振動板の剛性を高めると、インクを吐出するための圧電アクチュエータの駆動において、振動板の変形が小さくなり、その結果インク吐出に必要な圧力をインクに付与することができなくなる。そこで、振動板自体は、変形しやすいように比較的剛性が低いものとして構成し、振動板にエアロゾルを噴きつける際には、あらかじめ振動板に流路ユニットを接合して剛性を高めることが行われている。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載のインクジェットヘッドにおいては、圧電アクチュエータを製造する際に、圧力室を覆うように流路ユニットの上面にステンレス材料などからなる振動板を接合し、その振動板の上面に、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）により圧電層を形成している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０５４４４２号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、振動板に噴きつけられた圧電材料の粒子の一部は、振動板に堆積せずに、液体流路に連通する開口などから液体流路内に侵入して残存してしまい、この残存した粒子によって流路詰まりが生じることが発明者によって知見された。例えば、特許文献１に記載のインクジェットヘッドにおいては、圧電材料の粒子が流路の一部であるノズルに詰まると吐出不良になることが考えられる。また、残存した粒子が液体と混ざることで不具合が生じることも発明者によって知見された。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、エアロゾルデポジション法による圧電層形成工程時に振動板に堆積しない圧電材料の粒子が液体流路内に侵入することを防止した液体移送装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液体移送装置の製造方法は、圧力室を含む液体流路が形成された流路構造体と、前記流路構造体の一表面に少なくとも前記圧力室を覆うように配置された振動板及び前記振動板の前記圧力室と反対側に配置された圧電層を含んだ圧電アクチュエータと、を備えており、前記流路構造体または前記振動板に、前記液体流路に連通する開口が形成された液体移送装置の製造方法であって、前記振動板と前記流路構造体とを積層して接合する第１接合工程と、前記液体流路内に流動性を有する充填剤を充填する充填工程と、前記第１接合工程及び前記充填工程の後、前記振動板の前記圧力室と反対側の面に、エアロゾルデポジション法により圧電材料の粒子とキャリアガスとを含んだエアロゾルを噴きつけて前記圧電材料の粒子を堆積させて、圧電層を形成する圧電層形成工程と、前記圧電層形成工程の後、前記液体流路内から前記充填剤を排出する排出工程と、を備えている。
【０００９】
本発明の液体移送装置の製造方法によると、振動板と流路構造体を接合して、液体流路内に充填剤を充填して、液体流路内に充填剤以外に隙間がない状態にした後、エアロゾルデポジション法により圧電層を形成しているため、圧電層形成工程において振動板に噴きつけられたものの、振動板に堆積しなかった圧電材料の粒子が液体流路内に侵入することを防止することができる。
【００１０】
また、前記充填剤は、温度が低い場合に比べて、温度が高い場合に流動性が高くなる材料からなり、前記排出工程において、前記圧電層形成工程よりも前記液体流路内の温度を上げることが好ましい。これによると、液体流路内の温度を上げることで、充填剤の流動性が高くなり、液体流路内から充填剤を容易に排出することができる。
【００１１】
さらに、前記圧電層形成工程の後、前記圧電層を加熱するアニール処理工程をさらに備えており、前記排出工程は、前記アニール処理工程と同時に行うことが好ましい。これによると、アニール処理工程で圧電層を加熱する際に充填剤も加熱されるため、充填剤は流動性が高くなり液体流路内から排出され、このアニール処理工程と排出工程が同時に行われるため、製造工程を簡略化することができる。
【００１２】
加えて、前記充填工程の後、前記充填剤を前記液体流路内に滞留する流動性となる温度にすることが好ましい。これによると、圧電層形成工程時に、充填剤は液体流路内に滞留しており、液体流路内から流れ出ることがない。
【００１３】
また、前記圧電層形成工程は、大気圧より減圧した状態で行い、前記充填剤は、前記減圧した状態で固化する材料であることが好ましい。一般的にエアロゾルデポジション法による圧電層形成工程は大気圧よりも減圧した状態で行われる。この圧電層形成工程時の減圧した状態によって充填剤は固化するため、充填剤を固化させる設備が不要となる。
【００１４】
さらに、前記圧電層形成工程の後であって、前記排出工程の前に、前記開口において露出した前記充填剤の表面に堆積した前記圧電材料の粒子を除去する除去工程をさらに備えていることが好ましい。これによると、充填剤の表面に堆積した圧電材料の粒子が充填剤の排出時に液体流路内に侵入することを防止することができる。
【００１５】
加えて、前記排出工程の後、前記振動板と接合された前記流路構造体と、前記圧力室に連通する吐出口が形成されたプレートとを接合する第２接合工程をさらに備えていることが好ましい。吐出口は通常流路抵抗が大きく充填剤を排出するのに時間がかかってしまう。そこで、吐出口が形成されたプレートを排出工程の後で接合することで、液体流路内の充填剤を排出しやすい。
【００１６】
また、前記開口は、前記振動板の前記圧力室と反対側の面、または、前記流路構造体の前記振動板と接合される面に形成されている場合には、開口は、エアロゾルデポジション法により圧電材料の粒子が噴きつけられる面と同じ側の面にある。そのため、振動板に噴きつけられた圧電材料の粒子が液体流路内に侵入しやすい。このような構成において、充填工程により液体流路内に充填剤を充填する必要性が高くなる。
【発明の効果】
【００１７】
エアロゾルデポジション法による圧電層形成工程時に飛散する圧電材料の粒子が液体流路内に侵入することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
次に、本発明の好適な第１実施形態について説明する。本実施形態は、インク流路内においてインクをノズルまで移送しつつ、ノズルからインクを吐出する液体移送装置としてのインクジェットヘッドに本発明を適用した一例である。
【００１９】
まず、このインクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタについて説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１００は、図１の左右方向（走査方向）に往復移動可能なキャリッジ２と、このキャリッジ２の下面に設けられ、記録用紙Ｐに対してインクを吐出するシリアル型のインクジェットヘッド１と、記録用紙Ｐを図１の前方へ搬送する搬送ローラ３などを有している。
【００２０】
インクジェットプリンタ１００は、キャリッジ２とともにインクジェットヘッド１を走査方向に往復移動させながら、インクジェットヘッド１のノズル２０（図２〜図４参照）から記録用紙Ｐへインクを吐出させて、記録用紙Ｐに所定の画像や文字などを記録するとともに、画像などが記録された記録用紙Ｐを搬送ローラ３により前方へ排出する。
【００２１】
次に、インクジェットヘッド１について説明する。図２は、インクジェットヘッドの平面図である。図３は、図２の部分拡大図である。図４は、図３のＡ―Ａ線断面図である。図２〜図４に示すように、インクジェットヘッド１は、多数のノズル２０や圧力室１４を含むインク流路が形成された流路ユニット４と、この流路ユニット４の上面に配置され、圧力室１４内のインクに圧力を付与する圧電アクチュエータ５とを有している。
【００２２】
まず、流路ユニット４について説明する。流路ユニット４は、上層から順にキャビティプレート４１、ベースプレート４２、アパーチャプレート４３、２枚のマニホールドプレート４４，４５、ダンパープレート４６、カバープレート４７、及び、ノズルプレート４８の、平面視で同じ外形を有する計８枚のプレート４１〜４８が積層状態で接合されている。
【００２３】
８枚のプレート４１〜４８のうち、最下層のノズルプレート４８は、ポリイミドなどの合成樹脂材料で形成され、残り７枚のプレート４１〜４７は、それぞれ、ステンレス板などの金属プレートとなっている。プレート４１〜４７の各プレート間は、金属拡散により互いに接合されている。また、プレート４７，４８間は、接着剤により互いに接合されている。
【００２４】
８枚のプレート４１〜４８のうち、最上層に位置するキャビティプレート４１には、複数の圧力室１４が厚み方向に貫通して形成されている。各圧力室１４は、走査方向を長手方向とする略楕円状の平面形状を有し、その上側に後述する振動板３１と下側のベースプレート４２とが積層されたときに、圧力室１４が形成される。複数の圧力室１４は、紙送り方向（図２の上下方向）に２列に配列されている。
【００２５】
ベースプレート４２には、圧力室１４の長手方向の両端部にそれぞれ連通する貫通孔１５，１６が形成されている。アパーチャプレート４３には、ベースプレート４２の貫通孔１５に連通するとともに圧力室１４の長手方向に沿って延び、平面視で後述するマニホールド流路１７と重なる位置にハーフエッチングにより形成された絞り流路５２と、貫通孔１６に連通する貫通孔５８が形成されている。
【００２６】
２枚のマニホールドプレート４４，４５には、紙送り方向に延在し、それぞれマニホールド流路１７の一部をなすマニホールド形成孔１７ａ，１７ｂが、圧力室１４の列に対応して形成されている。そして、これら２つのマニホールド形成孔１７ａ，１７ｂが上下に重なった状態で、アパーチャプレート４３とダンパープレート４６によって上下両側から塞がれることにより、マニホールド流路１７が紙送り方向に２列形成されている。
【００２７】
これら２列のマニホールド流路１７は、平面視で、２列に配列された圧力室１４のマニホールド形成孔１７ａ，１７ｂ側の部分と重なるように、紙送り方向に延びている。これら２列のマニホールド流路１７は、後述する振動板３１に形成されたインク供給口１８に連通しており、図示しないインクタンクからインク供給口１８を介してマニホールド流路１７へインクが供給される。マニホールド流路１７に供給されたインクは、複数の圧力室１４へ供給される。つまり、マニホールド流路１７は、複数の圧力室１４にインクを共通に供給する共通インク室となっている。さらに、２枚のマニホールドプレート４４，４５には、アパーチャプレート４３の貫通孔５８に連なる貫通孔５９，６０がそれぞれ形成されている。
【００２８】
ダンパープレート４６の下面の、平面視でマニホールド流路１７とそれぞれ重なる位置には、ハーフエッチングにより凹部６１が形成されている。つまり、ダンパープレート４６は、凹部６１が形成された部分において厚みが局所的に薄くなっており、この薄肉部分が、マニホールド流路１７内のインクの圧力変動を減衰させるダンパー部として働く。また、ダンパープレート４６には、マニホールドプレート４５の貫通孔６０に連なる貫通孔６２が形成されている。カバープレート４７には、ダンパープレート４６の貫通孔６２に連通する貫通孔６３が形成されている。
【００２９】
８枚のプレート４１〜４８のうち、最下層に位置するノズルプレート４８には、カバープレート４７の貫通孔６３に連通するノズル２０が形成されている。図２に示すように、複数のノズル２０は、紙送り方向に２列配列された複数の圧力室１４のマニホールド流路１７と反対側の端部とそれぞれ重なるように配置されて、紙送り方向に２列のノズル列を構成している。
【００３０】
以上説明した８枚のプレート４１〜４８が積層した状態で接合されることにより、流路ユニット４内に、後述する振動板３１に形成されるインク供給口１８に連通するマニホールド流路１７から分岐して絞り流路５２及び圧力室１４を経由してノズル２０に至るインク流路が形成されている。
【００３１】
次に、圧電アクチュエータ５について説明する。図４に示すように、圧電アクチュエータ５は、振動板３１、圧電層３２及び複数の個別電極３３を有している。
【００３２】
振動板３１は、流路ユニット４を構成する８枚のプレート４１〜４８と同様の外形であり、７枚のプレート４１〜４７と同様にステンレス板などの金属プレートとなっている。この金属製の振動板３１は、キャビティプレート４１の上面に配置されており、図示しない位置で接地されグランド電位に保持されている。また、振動板３１の紙送り方向一端（図２の下方）には、図示しないインクタンクからインクが供給され、マニホールド流路１７に連通したインク供給口１８が形成されている。
【００３３】
圧電層３２は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料を含む層であり、振動板３１の上面（圧力室１４と反対側）に、複数の圧力室１４にまたがって連続的に配置されている。また、圧電層３２は、予めその厚み方向に分極されている。
【００３４】
複数の個別電極３３は、圧力室１４より一回り小さい略楕円形の平面形状を有し、圧電層３２の上面であって、平面視で複数の圧力室１４の略中央部と重なる位置に配置されている。個別電極３３は、白金、パラジウム、金、銀などの導電性材料からなる。個別電極３３の長手方向に関するノズル２０と反対側の端部は、走査方向に圧力室１４と対向しない部分まで延びており、その先端部が、図示しないＦＰＣに接続される接続端子となっている。個別電極３３には、図示しないドライバＩＣによりＦＰＣを介して駆動電位が付与される。
【００３５】
ここで、圧電アクチュエータ５のインク吐出時における作用について説明する。あるノズル２０からインクを吐出させる場合には、このノズル２０に連通する圧力室１４に対応する個別電極３３に、ドライバＩＣから駆動電位が付与される。すると、駆動電位が付与された個別電極３３とグランド電位に保持されている振動板３１との間に電位差が生じ、両者に挟まれた圧電層３２に厚み方向に平行な電界が発生する。この電界の方向は、圧電層３２の分極方向と一致するので、厚み方向に分極された圧電層３２は、電界の方向と直交する水平方向に収縮する（圧電横効果）。これによって、振動板３１の圧力室１４と対向する部分が圧力室１４側に凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。このとき、圧力室１４の容積が減少することになり、その内部のインクの圧力が上昇し、圧力室１４に連通するノズル２０からインクが吐出される。
【００３６】
次に、インクジェットヘッド１の製造方法について説明する。図５はインクジェットヘッドの製造方法を示す図であり、（ａ）は各プレート及び振動板の接合工程、（ｂ）はインク流路への水の充填工程、（ｃ）は圧電層形成工程、（ｄ）はアニール処理工程及びインク流路からの水の排出工程、（ｅ）は積層体及びノズルプレートの接合工程である。なお、図５において、流路ユニット内のインク流路は簡略化して表している。
【００３７】
まず、流路ユニット４を構成するプレートのうちの金属プレートである、キャビティプレート４１、ベースプレート４２、アパーチャプレート４３、２枚のマニホールドプレート４４，４５、ダンパープレート４６、カバープレート４７に圧力室１４やマニホールド流路１７などのインク流路を構成する厚み方向に貫通した孔を形成する。また、振動板３１に厚み方向に貫通したインク供給口１８を形成する。これらのプレート４１〜４７及び振動板３１は、金属材料からなるため、エッチングによりインク流路を構成する厚み方向に貫通した孔を容易に形成することができる。また、アパーチャプレート４３に絞り流路５２、及び、ダンパープレート４６に凹部６１をハーフエッチングにより形成する。
【００３８】
そして、図５（ａ）に示すように、振動板３１と、流路ユニット４の一部を構成する７枚のプレート４１〜４７とを積層して接合する（第１接合工程）。７枚のプレート４１〜４７を振動板３１に接合していることで、後述するＡＤ法によるエアロゾルの高速での噴きつけにおいても、エアロゾルの衝突エネルギーで振動板３１が大きく変形することはない。７枚のプレート４１〜４７は、接合されて積層体８１（流路構造体）を構成する。この接合工程において、例えば、積層したプレートを所定温度（例えば、１０００℃）以上に加熱しながら加圧することにより、積層されたプレートを金属拡散接合により接合する。
【００３９】
その後、図５（ｂ）に示すように、振動板３１と接合された積層体８１をチャンバー７０内のステージ７１上に振動板３１が上方になるように載置する。このとき、チャンバー７０内の温度は、チャンバー７０外の環境温度と同じ温度（例えば、常温）である。また、チャンバー７０内の気圧は、チャンバー７０外と同様に大気圧である。そして、振動板３１及び積層体８１により構成されたインク流路内にインク供給口１８から水を注入し、充填する（充填工程）。
【００４０】
続いて、図示しない真空ポンプでチャンバー７０内を真空引きする。すると、チャンバー７０内を真空にしたことにより、インク流路内の水の沸点は下がり、水は沸騰する。沸騰した水が水蒸気に変化する際には、水から気化熱が奪われ、気化熱が奪われることで水は冷却し固化する（凍る）。このように、水は固化し氷となることで、インク流路内に滞留し充填されたまま流れ出ることがない。
【００４１】
次に、図５（ｃ）に示すように、振動板３１の上面に、複数の圧力室１４を覆うように、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料を用いて、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）により圧電材料の粒子を振動板３１上に堆積させることにより圧電層３２を形成する（圧電層形成工程）。
【００４２】
ＡＤ法は、チャンバー７０内を真空にして、チャンバー７０と圧電層３２を形成する粒子と気体（キャリアガス）との混合物（エアロゾル）が封入された図示しないエアロゾル室との間の気圧差により、エアロゾル室に連通するノズル７３からエアロゾルを振動板３１に噴きつけて、粒子を高速で振動板３１に衝突させるとともに、ステージ７１を水平方向に往復移動させることにより振動板３１上に圧電材料の粒子を堆積させる成膜法である。この圧電層形成工程が、チャンバー７０内を真空にして行うＡＤ法により行われることで、水を固化させる設備を別に設ける必要がない。
【００４３】
ＡＤ法により圧電層３２を形成した場合に、振動板３１に噴きつけられたエアロゾルに含まれる粒子の一部は、振動板３１に堆積せずに、インク供給口１８から圧力室１４などのインク流路内に侵入してしまうことが考えられる。インク流路内に粒子が侵入したまま、インクジェットヘッド１を完成させてしまうと、残存した粒子によって流路詰まりやインク吐出時にノズル２０詰まりなどが生じるおそれがある。また、残存した粒子がインクと混ざることでインクの性質が変化するなどの不具合が生じるおそれがある。
【００４４】
そこで、インク流路内に水を充填して固化させた状態でＡＤ法により圧電層を形成しているため、たとえ振動板３１に噴きつけられたエアロゾルがインク供給口１８から露出した氷の表面に衝突したとしても、インク流路内は氷で充填されているため、インク流路内に粒子が侵入することはない。
【００４５】
また、ＡＤ法により圧電層３２を形成した場合に、振動板３１に噴きつけられたエアロゾルに含まれる粒子の一部は、インク供給口１８から露出した氷の表面に堆積してしまう。そこで、氷の表面に空気などの気体を噴きつけて、氷の表面に堆積した粒子を除去する（除去工程）。これにより、氷の表面に堆積した粒子が、次の排出工程時に氷が溶けて排出される際にインク流路内に侵入することを防止することができる。なお、除去方法としては、気体を噴きつける方法に限らず、ブラシなどで表面を払う方法であってもよい。
【００４６】
次に、ＡＤ法により圧電層３２を形成した場合に、圧電層３２中に粒子の微細化や格子欠陥などが生じていると、振動板３１を変形させるのに必要な圧電特性を得られない。そこで、図５（ｄ）に示すように、圧電材料の粒子結晶を成長させるとともに結晶中の格子欠陥を修復して、圧電特性を向上させるために、圧電層３２、振動板３１、及び、プレート４１〜４７を図示しない炉内に収容して、所定のアニール温度（例えば、６５０〜９００℃）以上に加熱して、圧電層３２に対して熱処理を施す（アニール処理工程）
【００４７】
このとき、インク流路内の氷は、アニール処理工程時の熱により融解してノズル２０から流れ出すとともに、アニール温度が水の気化温度よりも高いため蒸発する。アニール処理工程においては、２時間程度の長時間高温を保持するため、この時間の間にインク流路内から水は完全に排出される。このように、アニール処理工程と水の排出工程が同時に行われるため、製造工程を簡略化することができる。また、インク流路内を充填する材料は水であるため、インク流路内の温度を上げるだけで、氷から融解して水に変化して流動性が高くなり、容易にインク流路内から排出される。さらに、水はインク流路内を汚すことがないとともに、安価であるため、容易に用いることできる。
【００４８】
この後、図５（ｅ）に示すように、合成樹脂製のノズルプレート４８に複数のノズル２０をレーザ加工などで形成した後に、積層体８１を構成するカバープレート４７の下面にノズルプレート４８を接着剤などで接合する。なお、ノズルプレート４８を、流路ユニット４を構成する他の７枚のプレート４１〜４７と同様にステンレス鋼などの金属材料で形成してもよく、その場合には、ノズルプレート４８とカバープレート４７とを金属拡散接合により接合してもよい。
【００４９】
その後、圧電層３２上の複数の圧力室１４と対向する領域に、複数の個別電極３３をそれぞれ形成する。複数の個別電極３３は、スクリーン印刷、蒸着法、スパッタ法などにより一度に形成し、インクジェットヘッド１が完成する。
【００５０】
以上、説明したインクジェットヘッド１の製造方法によると、インク流路内に水が隙間なく充填されており、この水が圧電層形成工程時においては固化しているため、圧電層形成工程において堆積しなかった圧電材料の粒子がインク流路内に侵入することを防止することができる。
【００５１】
また、本実施形態にように、インク供給口１８が振動板３１の圧電層３２が形成された面に形成されていると、エアロゾルデポジション法により圧電材料の粒子が噴きつけられる面と同じ側の面にある。そのため、インク供給口１８は、ＡＤ法により圧電材料の粒子が噴きつけられる振動板３１面と同じ側の面にある。そのため、エアロゾルに含まれる粒子がインク供給口１８からインク流路内に侵入しやすい。このような構成において、圧電層形成工程時においてインク流路内を充填している必要性が高くなる。
【００５２】
また、ノズルプレート４８に形成されたノズル２０は流路抵抗が大きく、排出工程時にインク流路内の水を排出するのに時間がかかってしまう。そこで、ノズル２０が形成されたノズルプレート４８を排出工程（アニール工程）の後で接合することで、インク流路内の水を排出しやすい。
【００５３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の好適な第２実施形態について説明する。第２実施形態は、インクジェットヘッド１の製造方法において、インク流路内に充填する材料が異なっているだけで、それ以外の構成は第１実施形態と同様である。なお、第１実施形態と同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。
【００５４】
第２実施形態におけるインクジェットヘッド１の製造方法について説明する。図６は、インクジェットヘッドの製造方法を示す図であり、（ａ）は各プレート及び振動板の接合工程、（ｂ）はインク流路へのグリスの充填工程、（ｃ）は圧電層形成工程、（ｄ）はアニール処理工程及びインク流路からのグリスの排出工程、（ｅ）は積層体及びノズルプレートの接合工程である。なお、図６においても、流路ユニット内のインク流路は簡略化して表している。
【００５５】
まず、第１実施形態と同様に、流路ユニット４を構成するプレートのうちの金属プレートである、７枚のプレート４１〜４７及び振動板３１にインク流路を構成する厚み方向に貫通した孔をエッチングにより形成するとともに、絞り流路５２や凹部６１をハーフエッチングにより形成する。
【００５６】
そして、図６（ａ）に示すように、振動板３１と、流路ユニット４の一部を構成する７枚のプレート４１〜４７とを金属拡散接合により接合する（第１接合工程）。７枚のプレート４１〜４７は、接合されて積層体８１を構成する。
【００５７】
その後、図６（ｂ）に示すように、振動板３１と接合された積層体８１をチャンバー７０内のステージ７１上に振動板３１が上方になるように載置する。このとき、チャンバー７０内の温度は、チャンバー７０外の環境温度と同じ温度（例えば、常温）である。また、チャンバー７０内の気圧は、チャンバー７０外と同様に大気圧である。そして、振動板３１及び積層体８１により構成されたインク流路内にインク供給口１８からグリスを注入し充填する（充填工程）。グリスは、温度が高いほど流動性が高くなる材料であり、常温以下では流動性がなく半固体の性質を持つ。
【００５８】
次に、図６（ｃ）に示すように、チャンバー７０内を真空にして、振動板３１の上面に、ＡＤ法により圧電材料の粒子を振動板３１上に堆積させることにより圧電層３２を形成する（圧電層形成工程）。このとき、グリスはインク流路内に充填されたまま滞留して流れ出ることがない。このように、インク流路内にグリスを充填させて、インク流路内に隙間がなくなった状態でＡＤ法により圧電層を形成している。これにより、振動板３１に噴きつけられたエアロゾルがインク供給口１８から露出したグリスの表面に衝突しても、グリスは高い粘性を有しているため、衝突したエアロゾルをグリス表面付近で保持する。インク流路内はグリスで充填されているため、インク流路内に粒子が侵入するのを防止することができる。
【００５９】
その後、インク供給口１８から露出したグリスとともにグリスの表面に堆積した粒子を除去する（除去工程）。これにより、グリスの表面に堆積した粒子が、ノズル２０からグリスを排出するときにインク流路内に侵入することを防止することができる。
【００６０】
次に、図６（ｄ）に示すように、圧電層３２、振動板３１、及び、プレート４１〜４７を図示しない炉内に収容して、所定のアニール温度（例えば、６５０〜９００℃）に加熱して、圧電層３２に対して熱処理を施す（アニール処理工程）。このとき、インク流路内のグリスは、熱により流動性が高くなり、ノズル２０から流れ出し排出される。このように、アニール処理工程とグリスの排出工程が同時に行われるため、製造工程を簡略化することができる。
【００６１】
なお、炉内に振動板３１及び積層体８１を収容してから急激に炉内の温度をアニール温度まで上昇させると、インク流路内のグリスは排出されながら、熱分解する。このとき、インク流路内の熱分解したグリスがインク流路の壁面に固着してしまうことが考えられる。
【００６２】
そこで、アニール処理工程において、図７に示すように、振動板３１及び積層体８１が収容された炉内の温度プロセスは、まず、１００℃程度に上昇させ、その温度で１０分程度保持する。すると、インク流路内に充填されたグリスの流動性が高い状態で保持され、インク流路内から排出されやすくなり、インク流路内のグリスが全て排出される。その後、アニール温度（図７では８５０℃）まで上昇させ、第１実施形態と同様に２時間程度の長時間高温を保持して圧電層３２に対して熱処理を施す。
【００６３】
その後、図６（ｅ）に示すように、合成樹脂製のノズルプレート４８に複数のノズル２０をレーザ加工などで形成した後に、積層体８１を構成するカバープレート４７の下面にノズルプレート４８を接着剤などで接合する（第２接合工程）。
【００６４】
そして、圧電層３２上の複数の圧力室１４と対向する領域に、複数の個別電極３３をそれぞれ形成する。複数の個別電極３３は、スクリーン印刷、蒸着法、スパッタ法などにより一度に形成し、インクジェットヘッド１が完成する。
【００６５】
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。
【００６６】
本実施形態においては、圧電アクチュエータ５で、圧電層３２の上面に複数の個別電極３３が配置され、圧電層３２の下面に共通電極を兼ねた振動板３１が配置されていたが、圧電層３２の下面に振動板３１との間に絶縁層を挟んで共通電極が配置されているとともに、圧電層３２の上面に複数の個別電極３３が配置されていてもよい。
【００６７】
また、振動板３１が流路ユニット４を構成する各プレート４１〜４８よりも小さく、少なくとも圧力室１４を覆うような外形である場合などには、インク流路に連通するインク供給口は、流路ユニット４を構成する各プレート４１〜４８のうち、最も上層に位置するキャビティプレート４１でもよいし、流路ユニット４の側面や底面など任意の位置に形成されていてもよい。
【００６８】
また、第１実施形態においては、インク流路内に充填させる充填剤として水を用いたが、真空中で固化し、常温で融解する材料であれば、水以外の液体であってもよい。
【００６９】
また、第２実施形態においては、インク流路内に充填させる充填剤としてグリスを用いたが、インク流路内に充填及び排出可能であればゲルなどグリス以外の材料であってもよい。
【００７０】
また、圧電層形成工程時のチャンバー７０内は、完全な真空状態でなくとも、チャンバー７０内とエアロゾル室との間にエアロゾルを高速で振動板３１に対して衝突させることが可能な気圧差が生じるような常温よりも減圧された状態であればよい。
【００７１】
また、第１及び第２実施形態においては、アニール処理工程と除去工程とを同時に行っていたが、除去工程は圧電層形成工程の後であればいかなるタイミングで行ってもよい。例えば、第１実施形態において、インク流路内に充填された水は、アニール処理工程で排出されていたが、圧電層形成工程の後にチャンバー７０内から振動板３１及び積層体８１を取り出し、インク流路内を常温に保持することでインク流路内の水を融解させて排出させた後、アニール処理工程を行ってもよい。
【００７２】
また、以上では、圧力室内のインクを吐出するインクジェットヘッドの製造方法に本発明を適用したが、これに限られない。例えば、ノズルからインク以外の液体を吐出する液体吐出ヘッドなど、圧力室内の液体に圧力を付与することによって圧力室を含む液体移送流路内の液体を移送する液体移送装置の製造方法に本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図２】インクジェットヘッドの平面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】図３のＡ―Ａ線断面図である。
【図５】インクジェットヘッドの製造方法を示す図であり、（ａ）は各プレート及び振動板の接合工程、（ｂ）はインク流路への水の充填工程、（ｃ）は圧電層形成工程、（ｄ）はアニール処理工程及びインク流路から水の排出工程、（ｅ）は積層体及びノズルプレートの接合工程である。
【図６】インクジェットヘッドの製造方法を示す図であり、（ａ）は各プレート及び振動板の接合工程、（ｂ）はインク流路へのグリスの充填工程、（ｃ）は圧電層形成工程、（ｄ）はアニール処理工程及びインク流路からグリスの排出工程、（ｅ）は積層体及びノズルプレートの接合工程である。
【図７】アニール処理工程時の温度プロセスを示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  インクジェットヘッド
４  流路ユニット
５  圧電アクチュエータ
１４  圧力室
３１  振動板
３２  圧電層
８１  積層体
１００  インクジェットプリンタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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